CN201623009U - 晶圆贴膜装置 - Google Patents
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Abstract
一种晶圆贴膜装置，包括机架；机架上固定有面板，面板中部开设有贯通圆孔，面板上设有芯片台，芯片台的上表面高于面板的上表面，贯通圆孔的内径与芯片台的外径之间留有间隙，面板上可拆装定位箍，其设置位置与芯片台同心；面板下固定带有“Z”滑槽的托架，每个托架外侧安装了一个滑块，滑块上设有轴承，该轴承镶嵌在“Z”形滑槽内并沿该“Z”形滑槽往复运动，滑块中部与弹性滚筒相连接，滑块带动弹性滚筒往复运动，该弹性滚筒能够围绕其轴心转动，弹性滚筒的起始位置位于面板一端的上方；“Z”形滑槽固定于面板的下方，且其长度与面板长度对应设置；机架的后端还固定有胶膜套筒，该胶膜套筒上缠绕有胶膜。本实用新型结构简单、故障率低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种晶圆贴膜装置，尤其是涉及自动划片前，必须将晶圆无气泡、牢固地粘结到胶膜上，以便晶圆经过划片后，芯片不会脱落的装置。
背景技术
半导体制造一般地可以分为前工序和后工序，前工序主要是将硅片通过外延、扩散、光刻等工艺制作成晶圆，也即一个薄圆片，晶圆内规律排列着许多相同的、具有独立功能的芯片，芯片与芯片之间连在一起；后工序则主要是对每个性能合格的芯片进行封装与测试，因此必须在划片机上，将晶圆切割成许多芯片。为了保证划片机切割晶圆时不会损坏芯片，以及后面封装芯片时机器能够自动拾取芯片，需要将晶圆无气泡地粘贴到胶膜上，这样晶圆经过切割后，芯片才不会脱落，并且保持原来的排列顺序。
在现有的晶圆贴膜方法中，国内通常的做法是，剪一块大小合适的胶膜，无皱褶地平铺在芯片背面(即无图形的一面)，然后用手指轻轻地挤压胶膜，使晶圆无气泡地粘贴在胶膜上。这种方法简单，但是完全依靠人用手指挤压气泡，粘贴晶圆，速度慢，手指劳动强度大，质量不可靠，经常还是存在气泡；国外虽然有设备将晶圆粘贴到胶膜上，但是需要真空吸住晶圆，使之固定不动，然后再加热，使芯片台恒温在40～60℃之间。这种装置复杂，速度较慢。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种晶圆贴膜装置，该装置结构简单、工作可靠、无气泡。
本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
一种晶圆贴膜装置，包括一机架；机架上固定有面板，面板中部开设有贯通圆孔，面板上设有芯片台，芯片台的上表面高于面板的上表面，贯通圆孔的内径与芯片台的外径之间留有间隙，面板上可拆装设有定位箍，该定位箍的设置位置与芯片台同心；面板下方两侧固定有两个侧面带有“Z”形滑槽的托架，托架外侧与滑块相连接，滑块上设有轴承，该轴承镶嵌在“Z”形滑槽内并沿该“Z”形滑槽往复运动，滑块中部与弹性滚筒相连接，滑块带动弹性滚筒往复运动，该弹性滚筒能够围绕其轴心转动，弹性滚筒的起始位置位于面板一端的上方；“Z”形滑槽位于面板的下方，且其长度与面板长度对应设置；机架的后端还固定有胶膜套筒，该胶膜套筒上缠绕有胶膜。
所述的面板下方固定有凹形底座，芯片台与凹形底座通过螺丝连接。
为了随时调整芯片台使其处于最佳状态，所述的芯片台的下方设有用于进行水平和高度微调的内六角螺丝。
为了使定位箍不在贴膜过程中发生位移，所述的面板上有一定位柱，定位箍的外缘对应设有定位凹槽。
为了防止弹性滚筒在往复运动中对晶圆造成损伤，所述的弹性滚筒外圈设有一层柔软的橡胶。
为了在晶圆贴好膜之后，切除多余的胶膜，所述的面板上开有凹槽，与芯片台同心设置，且其内径与定位箍的外径相同。
所述的滑块中部与弹性滚筒连接处，设有弹簧垂直压在弹性滚筒轴端上，弹簧的另一端设有调节螺丝。通过调节螺丝的旋入深度，从而达到调节弹性滚筒作用在晶圆上的压力。
为了便于操作，所述的滑块之间，在前后两面设有侧板，在前面的侧板上设有用于手动控制弹性滚筒往复运动的把手。
为了防止从胶膜套筒中抽出胶膜松弛，所述胶膜套筒和弹性滚筒之间设有导向轴，所述胶膜有粘性的一面贴在导向轴上。
所述胶膜套筒和弹性滚筒之间还设有转向轴。
所述胶膜从胶膜套筒上抽出，贴着两个转轴，从弹性滚筒与面板之间穿过，盖住晶圆和定位箍，轻轻地粘贴在面板的前端，然后拉动弹性滚筒，使弹性滚筒沿“Z”形轨道前后整个行程往复运动一次，胶膜即粘住了定位箍和晶圆。当弹性滚筒处于高位时，胶膜从其与面板之间的间隙中抽出；当处于低位时，弹性滚筒运动辗过晶圆，将晶圆无气泡、牢固地粘贴在胶膜上。
综上所述，本实用新型结构简单，只是通过设计贴膜装置，就可以完成将晶圆无气泡、牢固地粘贴到胶膜上。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细地说明。
说明书附图
图1为本实用新型的整体结构剖面图；
图2为图1的俯视图；
图3为芯片台结构俯视示意图；
图4为芯片台结构侧面示意图；
图5为滑块与托架结合的结构示意图；
图6为滑块的左视图；
图7为晶圆贴膜完成后的示意图；
图8为定位箍的外形图；
图9为弹性滚筒连接图；
图10为图9的俯视图；
图11为晶圆外形及切割位置示意图。
具体实施方式
图1、图2分别为本实用新型的整体结构剖面图及俯视图。本实用新型提供一种晶圆贴膜装置，该装置包括芯片台1、定位箍2、面板3、弹性滚筒4、侧面有“Z”形滑槽34的托架40及机架37。胶膜套筒7的轴、导向轴5a及转向轴5b两端固定在两边的机架37上。如图3、图4所示，为芯片台1的平面结构示意图和侧面结构示意图，包括：芯片台、面板、底座。芯片台1为一圆柱形结构，下表面有三个内六角螺丝21、22、23，用于调整芯片台1的升起高度及水平度。面板3通过沉头螺丝(图未示)固定在其下方两侧的托架40上，面板3上有一贯通圆孔，贯通圆孔的内径与芯片台的外径之间留有间隙，以便于芯片台1从中穿过并调节。凹形底座8位于面板3下方，与面板通过螺丝25、26连接，并用螺丝26、27将芯片台1固定。
在面板3上开有一个凹槽24，槽宽约1-2mm左右，与芯片台保持同心，其作用是保证晶圆贴膜后，能够用刀沿凹槽24切除多余的片膜。面板3上有一个定位柱29a，用于确定定位箍2的放置方向，如图8为定位箍的外形图，定位箍由厚约1mm的不锈铁制成，定位箍2的4个对角被切割成圆弧形，外径与凹槽24的内径相等。为了满足晶圆的划片要求，在定位箍的外缘开有一个定位凹槽29b，放置在面板上时正好卡在面板的定位柱29a上，定位箍2在贴膜过程中对晶圆起支撑和定位基准作用。
弹性滚筒4的轴41两端各与一个滑块35连结，如图5所示为滑块与托架结合的结构示意图，图6为滑块的左视图。在滑块35上有一通向顶端的“U”型凹槽，弹性滚筒4的轴41的两端放在“U”型凹槽里，在轴端上方放置一个弹簧31，弹簧31的另一端连接着调节螺丝32，通过调节螺丝32的旋入深度，可以调节弹簧31作用在弹性滚筒4的轴41上的压力，也即弹性滚筒4滚过晶圆时作用在晶圆上的压力。滑块35下端有两个轴承33，轴承33嵌入面板3下面托架40的“Z”形滑槽34内，托架40通过两个横梁36固定在机架37上。滑块35通过轴承33可以沿轨道34运动，因而弹性滚筒4在垂直面上的运动轨迹也是一个“Z”形。
弹性滚筒4与滑块35的连结如图9、10所示，由于滑块35的下侧方有两个轴承镶嵌在“Z”形滑槽34中，并且可以在其中运动，因此弹性滚筒4跟随滑块35沿“Z”形滑槽运动，当在下轨道运动时，弹性滚筒4辗压滚过面板3、芯片台1。在两个滑块35之间，在前后位置安装了侧板39，用于固定两个滑块35之间的位置关系，在前侧板39另外加装了把手38，用于手动控制弹性滚筒4前后往复运动。当弹性滚轴处于高位时，胶膜6从弹性滚轴4与面板3之间通过；当弹性滚轴4处于低位时，弹性滚轴4滚动，辗压挤出胶膜6与晶圆之间的空气，使晶圆无气泡地粘贴在胶膜6上。
本实用新型的工作过程是这样实现的：如图1所示，将定位箍2的定位凹槽29b对准面板3上的定位柱29a，将定位箍2放在面板3上，使定位箍2与芯片台1保持同心。取出一片晶圆10，背面朝上，放置在芯片台1上，使晶圆10与芯片台1同心，并且晶圆10的定位线9(参见图11)与定位箍2的一个边平行，调节芯片台使晶圆表面略高于定位箍2的上表面。从胶膜套筒7上抽出胶膜6，贴着两个转轴5，从弹性滚筒4与面板3之间穿过，盖住晶圆和定位箍2，轻轻地粘贴在面板的前端，然后拉动弹性滚筒4，使弹性滚筒4沿“Z”形滑槽前后整个行程往复运动一次，胶膜6即粘住了定位箍2和晶圆10，用刀沿凹槽24切割胶膜6一圈，取出定位箍2，贴膜动作完成，晶圆10即无气泡地粘贴到胶膜6上。如图7所示为晶圆贴膜后的样本图。
当发现晶圆粘贴到胶膜6上有气泡时，则揭下粘贴在晶圆上的胶膜后，重复上述操作过程，在此之前，需先重新检查芯片台1的水平和高度，调整内六角螺丝21、22和23，其过程是这样的：先松开螺丝26和27，然后随意选择两个如内六角螺丝21和22，通过旋进或旋出21和22，可以调整芯片台1与底座8的间隙，也即调整了芯片台1的高度。接着调整剩下的内六角螺丝23，使芯片台1保持水平，最后锁紧螺丝26和27，调整完毕，整个调整可能不会一次成功，需要反复多次才能达到要求。使芯片台1保持水平，并且将晶圆放在芯片台1上后，晶圆表面必须高于定位箍2的上表面，以便保证弹性滚轴4辗压在晶圆上的力度。当晶圆粘贴在胶膜6上有气泡时，也可以通过调节螺丝32使螺丝的旋入深度增加，来加大弹性滚筒4辗过晶圆时作用在晶圆上的压力来改善，直至没有气泡。
当发现晶圆粘贴到胶膜6上后，晶圆有裂纹，裂纹的部分芯片在后续切片程序中当做废品处理，这是因为弹性滚筒4碾过胶膜时压力过大造成的，则在之后贴膜的过程中必须减小弹性滚筒4的压力，直至晶圆没有裂纹。
本实用新型中，当胶膜6用完时，胶膜套筒7可以更换。
综上所述，本实用新型结构简单、工作可靠、稳定，没有电动设备，就可以完成晶圆无气泡、牢固地粘贴胶膜。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种晶圆贴膜装置，其特征在于，该装置包括一机架；机架上固定有面板，面板中部开有贯通圆孔，面板上设有芯片台，芯片台的上表面高于面板的上表面，贯通圆孔的内径与芯片台的外径之间留有间隙，面板上设有可拆装的定位箍，该定位箍的设置位置与芯片台同心；
面板下两侧固定有两个侧面具有“Z”形滑槽的托架，每个托架外侧与滑块相连接，滑块上设有轴承，该轴承镶嵌在“Z”形滑槽内并沿该“Z”形滑槽往复运动，滑块中部与弹性滚筒相连接，滑块带动弹性滚筒往复运动，该弹性滚筒能够围绕其轴心转动，弹性滚筒的起始位置位于面板一端的上方；
“Z”形滑槽位于面板的下方，且其长度与面板长度对应设置；
机架的后端还固定有胶膜套筒，该胶膜套筒上缠绕有胶膜。
2.如权利要求1所述的晶圆贴膜装置，其特征在于，所述的面板下方固定有凹形底座，面板与凹形底座通过螺丝连接。
3.如权利要求2所述的晶圆贴膜装置，其特征在于，所述的芯片台的下方设有用于进行水平和高度微调的内六角螺丝。
4.如权利要求1所述的晶圆贴膜装置，其特征在于，所述的面板上有一定位柱，定位箍的外缘对应设有定位凹槽。
5.如权利要求1所述的晶圆贴膜装置，其特征在于，所述的弹性滚筒外圈设有一层柔软的橡胶。
6.根据权利要求1所述的晶圆贴膜装置，其特征在于，所述的面板上开有凹槽，与芯片台同心设置，且其内径与定位箍的外径相同。
7.根据权利要求1所述的晶圆贴膜装置，其特征在于，所述的滑块中部与所述的弹性滚筒相连接，在连接处正上方安装了一个弹簧，弹簧的另一端设有调节螺丝。
8.根据权利要求1所述的晶圆贴膜装置，其特征在于，所述的滑块之间，在前后两面设有侧板，在前面的侧板上设有用于手动控制弹性滚筒往复运动的把手。
9.根据权利要求1所述的晶圆贴膜装置，其特征在于，所述胶膜套筒和弹性滚筒之间设有导向轴。
10.根据权利要求1所述的晶圆贴膜装置，其特征在于，所述胶膜套筒和弹性滚筒之间设有转向轴。
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| CN104505112A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-08 | 适新科技（苏州）有限公司 | 一种用于贴装硬盘柔性降噪片的机构 |
| CN108412862A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-17 | 安徽信陆电子科技有限公司 | 一种多工位自动粘贴物件设备及其系统 |
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